(57)【要約】【課題】本発明の目的は、酸素スカベンジング組成物を高速で活性化するための、方法、誘発ユニット、およびシステムを提供すること。【解決手段】誘発ユニットは、高温において稼働することができ、約１０〜３５ｍＷ／ｃｍ２の高い出力強度を有する複数のＵＶランプを含む。誘発ユニットは、約２０〜１００ｆｐｓ（フィート／秒）の速度でフィルムを活性化することができる。水銀アマルガムランプは、本発明を実施する場合に有用である。また、本発明は、ＵＶ線量制御システムおよび高速フィルムの誘発を容易にするフィルム引張りシステムを含む。ＵＶ線量制御システムは、フィルムが受けるＵＶ露光量を制御し、その結果、活性化された組成物の酸素スカベンジング速度を制御することができる。【選択図】図１
2005349388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）誘発ユニット中にフィルムを通すための第１被駆動ロールおよび第２被駆動ロールと、
ｂ）約１５から３５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＵＶ光源と、および
ｃ）複数のガイドロールおよび複数のシャトルロールとを有するシャトルシステムとを含み、前記ガイドロールおよび前記シャトルロールは前記ＵＶ光源の近くに存在することができるフィルム経路を画定し、前記シャトルロールはフィルムの張力を維持し、前記ＵＶ光源の近くに存在するフィルム経路の長さを変化させることにより、ＵＶ光に対するフィルムの露光量を制御するように構成されている。
酸素スカベンジング組成物を有するフィルムを活性化するための誘発ユニット。
【請求項２】
ａ）酸素スカベンジング組成物を有する１巻のフィルムと、
ｂ）少なくとも１つのＵＶランプの列、ＵＶ線量制御システム、および引張りシステムを有する、前記フィルムを活性化するための誘発ユニットと、
ｃ）前記誘発ユニットと包装システムとの間に配設され、また収容能力の高い状態と収容能力の低い状態との間を移動することができる在庫シャトルを有する、活性化されたフィルムを保管するための在庫システムと、および
ｄ）前記活性化されたフィルムを用いて、酸素による損傷を受けやすい品物を包装するための包装システムと
を含む、酸素スカベンジング組成物を有するフィルムを活性化するためのシステム。
【請求項３】
ａ）酸素スカベンジング組成物を提供するステップと、
ｂ）前記組成物を、約１００から１６０°Ｆの間の温度に加熱するステップと、
ｃ）前記フィルムに、０ＰＬＩより大きい、約２．５ＰＬＩまでの張力を加えるステップと、および
ｄ）約１５から３５ｍＷ／ｃｍ２の強度および２００から２８０ｎｍの間の波長を有するＵＶ光を用いて、少なくとも１００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ放射線量を、前記組成物に与えるのに十分な滞留時間、前記フィルムをＵＶ光源に露光させるステップと
を含む、酸素スカベンジング組成物を有するフィルムを誘発するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に酸素による損傷を受けやすい材料を包装するのに使用される物品に関し、さらに詳しくは、酸素スカベンジング（ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ）組成物を誘発すること（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸素による損傷を受けやすい物品の酸素への露出を低減することにより、その物品の品質および保存期間を維持し、向上させることになる。例えば、包装システム内で、酸素による損傷を受けやすい食品の酸素への露出を低減することにより、食品の品質が維持され、食物の損傷が避けられる。酸素への露出を低減すると、在庫製品の期間がより長くなり、廃棄および新たに仕入れなければならないことから生じるコストを低減することになる。
【０００３】
酸素への露出を低減させる１つの方法は、包装構造内に酸素スカベンジャを取り込むことである。酸素スカベンジング組成物は、所与の環境内の酸素量を消費、消耗、または減少させる組成物である。酸素スカベンジングの用途において使用されうる、様々に異なった組成物が存在する。例示的組成物は、Ｓｐｅｅｒらの米国特許第５，２１１，８７５号、第５，３５０，６２２号、第５，３９９，２８９号、および第５，８１１，０２７号、およびＣａｉらのＷＯ９９／４８９６３に記載されている。酸素スカベンジング組成物は、活性化または誘発して酸素を除去することができる、置換または非置換のエチレン不飽和組成物を含む。また、酸素スカベンジング組成物は、酸素スカベンジングを活性化するのに役立つ金属触媒および光開始剤を含むことができ、酸素スカベンジングを開始するのに十分な時間の間、十分なパワーを有する、化学線などの放射線源に、組成物を露光させることにより「誘発」されうる。また、高温にすることも酸素スカベンジング組成物を誘発するのに役立つ。
【０００４】
通常、酸素スカベンジング組成物を誘発する方法では、約５〜１０ｍＷ／ｃｍ２の強度の出力を有する低圧水銀殺菌ランプが使用される。これらのランプは、主発光が２５４ｎｍであるので、普通、殺菌性と呼ばれる。ＵＶ光に露光される間に、組成物は加熱されて誘発をさらに増強することもできる。組成物を加熱することにより、より低いＵＶ線量で酸素スカベンジング組成物を誘発することが可能となる。
【０００５】
低圧水銀殺菌ランプは、室温より若干上の温度から室温より若干下の温度において、最適性能を有する。標準の水銀殺菌ランプに伴なう酸素スカベンジングフィルムを誘発する際の不利な点は、殺菌ランプが熱の影響を受けやすいことである。ランプの温度が室温を超えて上昇するにつれて、ランプの出力が低下する。その結果、室温において約１０ｍＷ／ｃｍ２の強度の性能を有するランプは、稼働温度がより高くなると約４〜６ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する可能性がある。それで実際上の制限としては、誘発を容易にするためにフィルムを加熱することと、それに伴うランプ出力の損失との間で均衡をとらなければならない。
【０００６】
フィルム温度が高いとき、ランプ強度の減少を補償する必要があることから、ランプ強度を最大にすることと、組成物に加えることのできる熱量との間の妥協が生じる。ランプ強度が低減されると、組成物をより長時間ランプに露光させることまたはより多数のランプを使用することが必要になる可能性がある。フィルムを加熱すると誘発は容易になるが、フィルムの加熱はまた、ランプの温度をも上昇させ、したがって、さらに強度を低下させることになる可能性がある。高温においては、フィルムはカール（ｃｕｒｌ）し、使用できなくなることがある。通常、現在の方法は、５０℃未満の温度しきい値に限定される。
【０００７】
ランプ強度と温度との間で妥協があると、組成物を十分に誘発しうる速度は制限される可能性がある。現行の方法によるフィルムの誘発は、８０個の殺菌ランプ（２４ワット）を使用する場合は、約２０フィート／分（ｆｐｍ）に制限される。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、酸素スカベンジング組成物を誘発するための方法、装置、およびその装置を使用するシステムである。本発明は、改善されたフィルムの引張り力、ＵＶ線量制御、および温度調節を組み合わせたＵＶランプを使用して、ある場合は１００フィート／分を超える速度で酸素スカベンジング組成物を誘発するために使用することのできる装置および方法を提供する。水銀アマルガムランプは、本発明の実施には有用である。水銀アマルガムランプはより高いランプ強度を生じさせ、より高温で稼働する。アマルガムランプは、約１０〜３５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有し、９０℃〜１５０℃の範囲にある表面温度を有する状態で、稼働することができる。その結果、本発明は、時として現在使用されているよりも少ないランプを使用しながら、より高速で酸素スカベンジング組成物を活性化することができる。
【０００９】
本発明は、複数の低圧水銀アマルガムランプの列、フィルムシャトルシステム、およびフィルムの温度およびランプの温度を調節するための空気循環システムを備えた、改善された誘発ユニットを含む。フィルムシャトルシステムは、一連の固定ロールおよび可動シャトルロールを含み、これらは一緒になって、誘発ユニットを通過する調整可能な長さのフィルム経路を画定し、フィルムをランプの列に近づける。シャトルロールは、フィルムが受けるＵＶ露光量が制御されうるように、再配置されることが可能である。その結果、誘発ユニットは、広範囲な包装速度にわたって、フィルム上のＵＶ線量を最適範囲内に維持することができる。また、シャトルシステムは、フィルムに張力を加えるのに使用することもできる。フィルムに張力を加えると、より高い稼働温度で誘起されうるフィルムのカールを防止するのに役立つ。
【００１０】
本発明の別の態様では、ＵＶ光を透過しうる開口部を有するハウジングを備えたランプカセット内に、ＵＶランプを配設することができる。ランプカセットは、フィルムのＵＶ露光量を制御することができるシャッタシステムを含むことができる。シャッタシステムは、開口部を覆うために、選択的に開けたり閉じたりすることがでる遮光板（ｓｈａｄｅ）を含む。また、カセットを、ランプの上に冷却用の空気流を導入する空気循環システムに、接続することができる。
【００１１】
したがって、本発明は、とりわけ、高速で酸素スカベンジング組成物を誘発するための方法および装置を提供する。本発明は、活性化を改善し、フィルムの損傷を防止するのに役立ち、電球の寿命を伸ばすことのできる、フィルムの引張り、線量制御、および温度制御システムを使用する。
【００１２】
図面の簡単な説明
一般的な観点から本発明を記述してきたので、ここで、添付図を参照することになるが、添付図は必ずしも一定の縮尺で描かれている訳ではない。
【００１３】
図１は、本発明による誘発システムおよび誘発ユニットの概略説明図であり、
図２は、本発明による誘発ユニットの概略説明図であり、
図３ａは、本発明によるシャトルシステムを有する誘発ユニットの概略説明図であり、
図３ｂは、本発明による誘発ユニットおよび在庫区画を描いた概略説明図であり、
図４は、本発明によるランプを冷却するための空気循環システムの図式的な説明図であり、
図５は、本発明によるＵＶランプカセットの図式的な説明図であり、
図６ａは、図５に描かれたＵＶカセットの内部機構の図式的な説明図であり、
図６ｂは、ランプが除去された、図６ａに描かれたカセットの図式的な説明図であり、
図７は、誘発ユニットに対して水平方向におかれたＵＶランプの列を有する誘発ユニットの正面図の図式的な説明図であり、さらに
図８は、空気循環システムを有する、図７に描かれた誘発ユニットの断面図である。
【００１４】
以下では、本発明のいくつかの、しかしすべてではない、実施形態が示されている添付図を参照することにより、本発明をより完全に記述することにする。実際、本発明は、多くの異なる形態で具体化されうるのであり、本明細書において説明された実施形態に限定されると理解されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が適切な法律上の要件を満たすように、提供されている。同一数字は、全体を通して同一要素を示す。
【００１５】
本発明は、酸素スカベンジング組成物を高速で誘発するための方法、装置、およびその装置を使用するシステムである。本発明は、改善された誘発ユニットを含み、それにより、より大きな強度およびより高い温度を有するＵＶランプを使用して酸素スカベンジング組成物を活性化することができる。この誘発ユニットは、より高温およびより速い稼働速度でのフィルム誘発を容易にするフィルム引張りシステムおよび線量制御システムを含む。また、この誘発ユニットは、フィルムおよびランプの温度を調節し、制御するために使用することができる、２つの別々の空気循環システムを含む。
【００１６】
図１に関して、本発明による誘発システムは、参照数字１により、全体が指示されている。図１に示すように、システムは、全体が１０で指示された、酸素スカベンジング組成物を活性化するための誘発ユニット、活性化されたフィルムを一時的に収容するための在庫区画１０５、および製品を包装または保管するための包装システム１４を含む。いくつかの実施形態においては、フィルム３０は、連続ロールフィルム１２から供給されることができる。フィルム３０は、誘発ユニット１０に入り、十分な強度のＵＶ光源に、酸素スカベンジング組成物を活性化するのに十分な滞留時間、露光される。次いで、活性化されたフィルム３０は、誘発ユニットを抜けだし、在庫区画１０５の中を通り抜ける。在庫区画の収容能力は拡大できるようになっていて、生産ラインが停止したときは、在庫区画は、誘発ユニット内に収容されているすべてのフィルムを一時的に保管することができる。在庫区画を通過した後、フィルムは、後から使用するために保管されうる、包装デバイスまたは巻き上げロールに向かって進む。
【００１７】
誘発ユニット１０は、少なくとも１つのＵＶランプの列３５、およびフィルム引張りシステムおよび線量制御システムを含む。図１に示されたフィルム引張りシステムおよび線量制御システムは、ＵＶ露光量の水準を制御し、十分なフィルム張力を維持するために使用されうる単一システム（参照数字６０を参照のこと）に両方とも統合される。その結果、このシステムは、広範囲にわたる包装速度を受け入れることができ、酸素スカベンジング組成物を含有する様々なフィルム、ウェブ（ｗｅｂ）、物品などを活性化するように、容易に構成されうる。
【００１８】
いくつかの実施形態における誘発ユニットは、等間隔に配置され、実質的に互いに平行である複数のＵＶランプの列３５を含む。ランプの列は、近位端３７および遠位端３９を有する。通常、それぞれのＵＶランプの列は、実質的に互いに平行な複数のＵＶランプを備えており、フィルムに最適露光を与えるために並んだ状態で配列されうる。いくつかの実施形態におけるランプの列は、約５〜１０個のＵＶランプを有する。ランプの列は、様々な構造および形態をとることができる。一実施形態においては、ランプの列は、ＵＶ光が透過されうる一対の二重窓（ｄｕａｌ  ｗｉｎｄｏｗｓ）を有する密閉カセットの形態でありうる。この実施形態の形態は、図５および６に図示されており、以下でより詳細に考察されている。また、ランプの列は、ランプが破損した際に破片からフィルムを保護するＵＶ透過性の保護窓ガラス（図６ｂ、参照数字５１２を参照のこと）またはスリーブ（図示せず）を含むこともできる。通常、窓ガラスは、石英または約１〜７ミル厚の、ＦＥＰ−Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）などのフッ化炭素ポリマーの薄いシートを含む。スリーブは、ランプに塗布されうる、収縮性の部材または被覆でありうる。スリーブの１種は、それぞれのランプの周りに熱収縮されうるＦＥＰ−Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）を含む。
【００１９】
本発明に有用なランプは、約７５℃まで到達しうる気温において、２インチ離れた地点で測定された、典型的には約１０〜３５ｍＷ／ｃｍ２の、２５４ｎｍにおける出力強度を有する。いくぶんより典型的には、強度は約１５〜３５ｍＷ／ｃｍ２である。殺菌性波長のＵＶ光などのＵＶ−Ｃ光は、一定の酸素スカベンジング組成物を誘発するのに、特に有効であることが分かっている。特に役立つ波長は、２５４ｎｍなどの、２００ｎｍ〜２８０ｎｍの間にある。ランプは、高い気温で高出力を出すことが可能でなければならない。水銀アマルガムランプは、本発明の実施に有用である。水銀アマルガムランプは、標準水銀ランプの出力の３倍を超えることができる強度を有することができる。低圧水銀アマルガムランプは、２００〜２８０ｎｍの波長において最高出力を出す殺菌ランプである。この領域内で、このランプは、２０ｍＷ／ｃｍ２を超える強度を出すことができる。通常、アマルガムランプは、２５４ｎｍにおいて約１５〜３５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する。
【００２０】
また、水銀アマルガムランプは、熱を発生し、ランプの表面温度は５０℃を超えることもある。アマルガム水銀ランプは、１００〜１２０℃のランプ温度で最高強度を出すので、これらの稼働温度の上昇により、通常、ランプの出力が影響されることはない。アマルガムランプは、水銀の蒸気圧を低下させ、それによって内部「冷却器」のような働きをする水銀アマルガムを含有する。水銀の蒸気圧を低下させることにより、ランプは、ランプの出力を犠牲にすることなく、高温で連続操業することが可能となる。その結果、誘発ユニット内部の温度は、７５℃を超えることができる。また、ランプにより生じた放射熱は、フィルムを有効に加熱するために使用されうる。より高いフィルム温度およびより強力なランプ強度を組み合わせることは、この組成物が、非常に短時間の露光しか必要とせず、それによって、より高速で誘発されうることを意味する。典型的なフィルム速度は、約２０〜１２０ｆｐｍまたは約４０〜１００ｆｐｍである。約５０〜８０ｆｐｍまたは６０〜８０ｆｐｍのフィルム速度が、図１に示されたようなユニットについては、ある程度より典型的である。
【００２１】
図１に示すように、誘発ユニット１０は、ＵＶランプの列３５が配設されている誘発チャンバ１５を備えることができる。通常、シャトルシステム６０と共に第１被駆動ロール４５および第２被駆動ロール５０を使用して、フィルム張力が維持されうる。フィルムの張力を所望の水準に維持するために、フィルムがチャンバ１５に入るときおよび出るときに、被駆動ロール４５、５０の速度を選択的に調節することが利用されうる。チャンバ内でロール４５と５０との間で生じるフィルム張力のいかなる弛みまたは減少も、フィルムに張力を加えることができるシャトルシステム６０により、吸収されうる。誘発ユニット内部において張力を所望の水準に維持することは、高温において生じうるフィルムのカール状態を低減することまたは回避することに役立つ。ウェブ制御を維持し、ウェブの、より高温でカールする傾向を克服するのに十分な張力で、フィルムは維持されるべきである。典型的には、チャンバ内のウェブまたはフィルム張力は、ウェブの幅の長さ、１インチ当たり、約０〜２．５ポンド（ＰＬＩ）の間に維持される。多少なりともより典型的には、張力は、０ＰＬＩより若干大きく、２．５ＰＬＩより小さい、例えば、０．５〜１．０ＰＬＩの間である。過剰な張力を掛けると、フィルム幅の減少を伴った、フィルムの伸びが生じることになる。
【００２２】
第１被駆動ロール４５は、いくつかの実施形態において、入口２０を通してフィルムをチャンバ１５内へ駆動することになる。第２被駆動ロール５０は、出口２５を通してフィルムをチャンバから取り出すように駆動する。被駆動ロール４５および５０の速度を調節してフィルム張力を増大または減少させることができる。被駆動ロールは、フィルムを所望の方向へ駆動するために使用されうる、ニップロールなどの、様々なロールから選択されうる。被駆動ロールは、電気または空気圧モータなどの、モータを取り付けたデバイスにより動力を供給されうる。入口および出口は、フィルムがチャンバを出入りする、チャンバ内の開口部またはスリットの範囲を画定する。いくつかの実施形態においては、誘発ユニットは、入口および出口に近接して配設されたＵＶデフレクタ（図示せず）を含む場合がある。ＵＶデフレクタは、迷光となったＵＶ光が誘発チャンバを抜け出すのを防止するのに役立つ。被駆動ロール４５、５０は、入口および出口に近接しているチャンバ内に配設されうる。ロール４５、５０を正確に設置することは本発明の実施にとって決定的に重要ではないこと、および被駆動ロールがフィルムの張力および前方移動を所望の水準に維持することができるという条件付きで、それらのロールが、チャンバ内またはチャンバ外の他の位置に設置されうることを理解されたい。被駆動ロールは、所望の水準のフィルム張力を維持するために、シャトルシステム６０と共に使用されうる。
【００２３】
チャンバに入る際に、フィルムの経路は、シャトルシステムによって導かれ、画定される。シャトルシステム６０は、複数の固定ガイドロール６６、シャトルフレーム６２、シャトルロール６４を備えている。ガイドロール６６は、いくつかの実施形態においては、ランプの列の近位端３７に近接して配設される。ガイドロールは、実質的にランプの列に揃えて配設されうる。シャトルロール６４は、いくつかの実施形態においては、シャトルフレーム６２の上に、シャトルフレーム６２に支持されて、配設される。通常、それぞれのランプの列３５は、一対のシャトルロール６４の間に配設される。被駆動ロール４５は、フィルムをチャンバ内に駆動する。次いで、フィルムは、一連のガイドロール６６およびシャトルロール６４の上を通過する。ガイドロール６６は、フィルムを支持し、シャトルロール６４と協力して、フィルムの経路をランプの列３５のそれぞれに近づけるように導く。これに関して、図１は、それぞれのガイドロールとそれぞれのシャトルロールの間を移動する際に、ランプの列に近づいて通過するフィルムを示している。フィルムとランプとの距離は、約１〜５ｃｍの間、例えば約２ｃｍでありうる。
【００２４】
本発明の一実施形態においては、フィルムがガイドロール６６の上およびシャトルロール６４のまわりを進行するとき、フィルムはシャトルフレームを支える。また、シャトルフレームはフィルムに下向きの力を与え、その結果、フィルムが誘発チャンバを通過する際に、フィルムに掛かる張力を維持する。この実施形態においては、通常、シャトルフレームの動きは、ランプの列に平行な行程に限定される。図１には、シャトルフレームが、それに沿って動くことができる軸を表している、Ｚ方向の矢印が示されている。また、シャトルシステムは、シャトルフレームの動きを監視し、制御できる制御装置を含むことができる。
【００２５】
図３Ａおよび３Ｂには、例示的なシャトルシステム６０が図示されている。シャトルフレームを再配置することができ、フィルム張力を増大または減少させることができる「ロッドのない（ｒｏｄ−ｌｅｓｓ）」空気ピストンまたは空気シリンダ６８に沿って、シャトルフレーム６２は、動くことができる。シャトルシステム６０は、複数の空気ピストン６８を持つことができる。通常、シャトルシステムは、４個の空気ピストンを含む。加圧空気が、シャトルフレームの上方または下方から、空気ピストンに入ることができる。シャトルフレームに掛かる張力は、空気ピストンの基部６３で加圧空気を供給することにより、ほぼゼロに低減されうる。張力は、空気ピストンの頂部６１に加圧空気を供給することにより、増大されうる。加圧空気は、フィルムに掛かる張力を増大または減少させるために、シャトルフレームに力を掛けることに使用されうる。また、空気ピストンは、シャトルフレームを再配置するのに使用されうる。
【００２６】
別法として、シャトルフレームの動きおよび位置決めは、空気シリンダまたはモータによって制御されうる。この実施形態においては、プログラム可能論理制御装置（ＰＬＣ）などの、制御ユニットへ信号を送り、制御ユニットからの信号を受信する監視装置を使用することにより、張力は維持されうる。制御ユニットは、モータにシャトルフレームを再配置するように指示を出すことによって、張力を所望の水準に維持するために、プログラムまたは自動化されうる。
【００２７】
また、フィルムがランプの列に近づくように導かれ、フィルムの張力が所望の水準に維持されうるという条件付きで、ランプの列およびシャトルシステムの配列は、ｚ軸に限定されるものではなく、シャトルシステムおよびランプの列は、適切な、いかなる物理的配列をも含めて、代替の配列をすることができることも、理解されるべきである。例えば、ランプの列３５およびシャトルシステムは、ランプの列が順番に重ねられ、ｚ軸に垂直になるように、約９０°回転させられることができよう。そのときは、シャトルフレームは、水平面での動きに限定されよう。この実施形態においては、空気圧または電気モータなどのモータ付きのデバイスが、シャトルフレームの動きを制御するために使用されうる。垂直および水平実施形態の間または中間にある、ランプの列３５およびシャトルシステム６０のいかなる物理的配列でも、本発明に従って別法として使用されうる。
【００２８】
また、ＰＬＣと連係して、シャトルシステムは、ＵＶ線量制御システムとして機能することができる。酸素スカベンジング組成物を、異なる線量のＵＶ−Ｃ光に露光することにより、誘発後のフィルムのスカベンジング速度に影響を与えることができることが分かった。フィルムを過小または過剰露光することにより、スカベンジングの劣悪さおよび／または規制遵守の問題が生じる可能性がある。したがって、誘発ユニットは、様々な包装速度全般にわたり、組成物が受けるＵＶ露光量を制御し、それにより、活性化された物品のスカベンジング速度を制御するために、有利に使用されうる。現行の方法および装置は、ランプを消すことに頼ってフィルムの過剰露光を防止しているが、オン／オフサイクルが増えると、ランプの寿命が著しく短くなる。したがって、ランプにオン／オフサイクルを追加する必要のない、線量制御システムを有することが望ましい。
【００２９】
上述されたように、シャトルシステムは、相対的に固定された位置から可動的な位置へ、およびそれとは逆に、互換的に移動できる。可動位置においては、シャトルシステムは、ＵＶランプの列の遠位端３９と近位端３７の間を動くことができる。その結果、シャトルシステムは、フィルムが受けるＵＶ露光量が変化されうるように、位置を変えることができる。この特徴は、包装速度が型どおりに変化するかまたはいくらか間欠的であるという条件を含む、様々な包装速度全般にわたって酸素スカベンジングフィルムを活性化するために、特に有用である。例えば、オペレータが、すべてのパラメータが正確に稼働するまでは、低速度で包装ラインの稼働を開始し、それからより高速度に上昇させることは普通のことである。これらの条件下で、一定のＵＶ線量および安定した酸素スカベンジングが、本発明の装置により維持されうる。加えて、異なる酸素スカベンジング組成物を有する様々なフィルム、または異なる最終用途が意図されている所与のフィルムが、このユニットによって活性化されうる。例えば、より遅いスカベンジング速度が所望される場合は、シャトルフレームは、ＵＶランプの列の近位端３７により近づけて再配置されうる（図１におけるシャトルフレームの位置を参照のこと）。例えば、より速いスカベンジング速度が所望される場合は、シャトルフレームは、ＵＶランプの列の遠位端により近づけて再配置されうる（図３におけるシャトルフレームの位置を参照のこと）。したがって、また、シャトルシステムは、フィルムが受けるＵＶ露光量を制御するために使用されうる。
【００３０】
また、シャトルフレームは、ＵＶ放射露光を実質的に回避するように再配置されうる。例えば、シャトルフレームは、シャトルフレームがガイドロールに隣接するように再配置されうる。その結果、フィルムは、被駆動ロール４５と被駆動ロール５０との間を、ＵＶ放射露光なしで動くことができる。したがって、ランプを消す必要なしに、ＵＶ放射露光は回避または実質的に防止されうる。このことは、水銀アマルガムランプを使用する場合に、特に有用でありうる。通常、アマルガムランプは、標準ランプよりも長い、低温で始動してからのウォームアップ時間を有し、オン／オフサイクルによって、標準の殺菌ランプよりはるかに不利な影響を受ける。
【００３１】
シャトルシステムの移動は、様々なやり方で達成されうる。図１に示すように、被駆動ニップロール４５、５０は、被駆動ロールの一方の速度を他方のロールの速度に対して変化させることにより、シャトルの位置を再配置するために使用されうる。例えば、第２被駆動ロールの速度は一定のまま、第１被駆動ロールの速度を増大することができ、その結果、チャンバ中に駆動されるフィルムの量は、チャンバから外に駆動されるフィルムの量より大きくなる。これにより、フィルムの過剰な弛みのために、チャンバ内のフィルム張力は減少させられることになる。その結果、シャトルフレームの重さにより、フレームが遠位端３９の方向に下がって行き、したがって、フィルムをより強力なＵＶ放射露光に曝すことになる。同じやり方で、第２被駆動ローラー５０の速度は、ＵＶ露光量が減少されるように増大されうる。所望のＵＶ露光量に到達したとき、チャンバに入るときと出るときのフィルムの速度が実質的に同じであるように、被駆動ローラーの速度は再調整されうる。したがって、本発明は、フィルムが受けるＵＶ露光量を能動的に制御し、変化させるために、使用されうる。
【００３２】
また、誘発ユニットは、２つの別々のエアハンドリングシステムを収容することもできる。水銀アマルガムランプは、ＵＶ−Ｃ光および熱の両方を発生する。ランプからの赤外エネルギーは、フィルムを約３５〜７５℃の範囲の温度に加熱するのに使用されうる。フィルムは、５０℃を超える、例えば、約６０〜７５℃の温度に加熱されうる。フィルムが所望の温度を超えるのを防ぐために、空気循環システムが使用されうる。図１には、フィルムの温度を調節するためのエアハンドリングシステム７５が図示されている。通常、エアハンドリングシステムは、フィルムおよびランプを所望の温度に維持するために使用されうる空気循環システムである。図１および２には、空気循環システム７５が図示されている。通常、空気循環システム７５は、空気取り入れ口７７、熱交換器７９、ファンまたはブロワ８１、およびプレナム８３を含む。ファンまたはブロワ８１は、誘発チャンバ１５内部から加熱された空気を引き出す。加熱された空気は、取り入れ口７７の中に引き込まれ、次いで熱交換器７９を通過した。熱交換器７９は、空気を冷却するために使用されうる。熱交換器は、空冷または水冷されうる。次いで、空気は、冷却されたばかりの空気をフィルム３０と接触するように導くプレナム８３を通過するように、ファン８１により導かれる。その結果、フィルム３０の温度は所望の温度に維持され、フィルムに損傷またはカールを生じさせることなしに、誘発が増強される。チャンバは、わずかに負圧で稼働されうる。図示されていないが、空気循環システム７５内には、空気をいくらかチャンバ外部に放出するのに使用されうるベントが設置されうる。また、誘発ユニットは、フィルムがＵＶチャンバに入る前にフィルムを加熱するための赤外ヒータ（図示せず）を場合により含むこともできる。
【００３３】
また、ランプの温度を所望の範囲内に維持するのに役立つように、第２エアハンドリングシステムが、使用されうる。上述のように、アマルガムランプは、約１００〜１２０℃の間のランプ温度でもっとも強力な出力を有する。ランプ空気循環システムは、冷却空気をランプに接触するように導くことを除いて、フィルム温度を調節するためのシステムと類似している。この点に関しては、ランプ４０を冷却するために使用されうるランプ空気循環システム４００が、図４に図示されている。ランプ空気循環システムは、ファンまたはブロワ１３５、熱交換器１３６、およびプレナム１２５を備えている。加熱された空気は、ファン１３５により誘発チャンバ内部から除去され、熱交換器１３６の中に導かれうる。熱交換器では、空気は冷却され、次いで、プレナム１２５に導かれ、その後でランプ４０に接触するように導かれる。矢印は、システムを通過する空気の流れを示す。
【００３４】
図２に図示された代替実施形態においては、誘発ユニット１００は、ＵＶランプの列３５ａに組み込まれた線量制御システムを含む。この実施形態においては、誘発ユニットは、ＵＶ放射露光線量（ＵＶ  ｄｏｓｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）およびフィルムの引張りを制御するためのシャトルシステムを含まない。図２に示すように、誘発ユニット１００は、誘発チャンバ１５を含むことができる。上述の実施形態と同様に、チャンバは、入口２０および出口２５を含むことができる。フィルムは、第１被駆動ロール４５により前方に駆動され、チャンバ１５に入り、第２被駆動ロール５０によりチャンバから外に駆動される。上方固定ガイドロール６６、下方固定ガイドロール８５、および被駆動ロール４５、５０を組み合わせて使用することにより、フィルム張力は維持される。フィルム３０は、チャンバ内へと駆動され、ガイドロール６６、８５を使用してＵＶランプの列３５ａに近づくように導かれる。ロードセルなどの、フィルム張力を測定するためのデバイスは、固定ガイドロール６６、８５の上に配設されうる。ロードセル８７は、フィルム張力を示す制御ユニット（ＰＬＣ）またはオペレータと交信できるかまたは周期的な信号を送ることができる。フィルム張力を調節するために、被駆動ロール４５、５０の速度を増大または減少することが、利用されうる。
【００３５】
図２の線量制御システムは、ＵＶランプ列に作り込まれたシャッタ装置を使用することによって、実現される。図５および６には、カセット３５ａの形をしたＵＶランプの列が図示されている。図５に示すように、ＵＶカセット３５ａは、複数の水銀アマルガムランプ４０が設置されたカセットハウジング５０５を含む。カセットハウジングは、第１パネル５３２および第２パネル５５４を備えることができ、それらは共にランプが配設される、閉じた空間を形成する。通常、両方のパネル５３２、５５４は、ランプを剥き出しにする中央開口部または窓５５６を有する。ランプにより発生された光は、開口部を通過することができる。中央開口部５５６は、ＵＶ光が透過されうる薄い窓ガラス５１２（図６Ｂを参照のこと）によってカバーされうる。この窓ガラスは、二重の機能を果たす。窓ガラスはランプを取り囲んでいるので、破損したときに、製品の汚染が限定され、すなわち、砕けた石英がフィルムに接触することが妨げられ、さらに、窓ガラスはカセットを取り囲んでいるので、空気循環システムにより、制御された空気の流れがランプ全体にわたって導入されうる（図４を参照のこと）。窓ガラス用の適切な材料は、ランプによって発生されるＵＶ−Ｃ光を透過させることおよび高温に耐えることができるべきである。適切な材料には、これに限らないが、ＦＥＰ−ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）などのフッ化炭素ポリマーおよび石英ガラスが含まれる。通常、ＦＥＰ−ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）の窓ガラスは、約１〜７ミルの厚さであり、例えば約５ミルの厚さを有する。
【００３６】
線量制御システムは、カセットに組み込まれることができ、両面遮光板（ｄｏｕｂｌｅ−ｓｉｄｅｄ  ｗｉｎｄｏｗ  ｓｈａｄｅ）の役割を果たすことができる。遮光板は、ＵＶ露光量を制御するために、上げ下げすることができる。この点については、ＵＶランプをカバーし、取り囲むための前面および背面遮光板、それぞれ５１０ａおよび５１０ｂを有するカセットが、図５、６ａ、および６ｂに図示されている。遮光板は、ＵＶに対して不透明であり、ランプからのＵＶ光が開口部５５６を通して透過されるのを実質的に阻止する様々な材料から作られうる。遮光板は、いくつかの実施形態においては、箔などの薄い、可撓性の材料から作製されることになる。適切な材料には、これに限らないが、ステンレス鋼、アルミニウム、合金、ＵＶに対して不透明なプラスチックフィルム、金属化プラスチックフィルム、ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）などが含まれる。本発明の一形態では、二重遮光板が同時に閉じられまたは開かれうる。図６ａおよび６ｂには、パネルの片方が除去されているカセットの分解図が図示されている。図６ｂに示されているように、カセットは、前面遮光板５１０ａおよび背面遮光板５１０ｂを備えることができる。遮光板の１つは、モータまたはその他の機構により遮光板が開閉されうる巻き上げ機構５１５を含むことができる。図６ａおよび６ｂには、前面および背面遮光板を操作することができる巻き上げ機構５１５が描かれている。巻き上げ機構は、ギアドライブ５３５に連結している巻き上げ軸を含むことができる。遮光板は、巻き上げ軸５２０を回転することにより、開閉されうる。遮光板は、バネの張力が掛けられうるロール５３０の上に配設されることができるので、張力が取り除かれると、遮光板は自動的に反動で跳ね返ることができ、遮光板を開けてＵＶランプを剥き出しにする。上部および下部の遮光板を同時に開くまたは閉じるのに共通の巻き上げ機構５１５が使用されうる。引っ張り用の鎖（ｐｕｌｌ  ｃｈａｉｎ）またはケーブル５４０により、反動ロール５３０を前面遮光板５１０ａに連結すると、背面遮光板が開けられるまたは閉じられるときに、下部の遮光板が同様に開けられるまたは閉じられることになる。また、巻き上げ機構は、反動ロール５３０に連結されている巻き上げ軸５２５を含むこともできる。巻き上げ軸は、遮光板をロール上に巻き付けて、遮光板を開けるように作動されうる。巻き上げ機構および巻き上げ軸は、所望水準のＵＶ露光量を与えるように、手動でまたは自動的に調節されうる。カセットは、ＵＶ露光量を制御するための遮光板の使用に限定されないこと、およびその他の方法が使用されうることが理解されるべきである。線量制御システムはＰＬＣと協力して、広範囲の包装速度全般にわたり、安定したＵＶ線量をフィルムに与えることができ、過剰な露光量を防止するためにランプのスイッチを切る必要を無くすことができる。
【００３７】
また、図６ａには、ＵＶランプ４０が、実質的に互いに平行に配列され、並んだ状態で配列されうることが図示されている。ＵＶランプは、光にパワーを与えるエネルギーが透過されうる複数のソケット５５０に接続されうる。ランプは、複数の直線またはＵ字型ＵＶランプの形態をとりうる。水銀アマルガムランプは、様々な、異なった形状を有することができ、本発明は、特定のいずれのランプ形状または形態にも制限されるものではないことが、理解されるべきである。
【００３８】
別の実施形態においては、誘発ユニットは、実質的に水平配置に配列されている少なくとも１つのランプカセットを含む。この点に関しては、実質的に水平に配列したランプカセット３５ａを有する誘発ユニット７０５を持った誘発システム７００が、図７および８に図示されている。示されているように、フィルム３０は、入口７０７で誘発チャンバ７０６に入る。次いで、フィルムは、ＵＶランプの列に近い経路内にフィルムを導く一連のローラー７１４および７１２の上を通過する。ウェブに掛かる張力は、第１被駆動ロール７１０によって制御されうる。いくつかの実施形態においては、フィルムの速度および張力を制御するために、ロール７１２は、被駆動ロール７１０と協調して駆動され、作動することができる。いくつかの実施形態においては、フィルムは、被駆動ロール７１０の近くに位置決めされうる出口（図示せず）でチャンバから外に出ることになる。フィルム張力は、被駆動ロールの速度を選択的に調整することにより、維持されうる。上記で考察されたように、各カセット３５ａは、カセット内部から透過されうるＵＶ光の量を制限し、制御することができる遮光板を含むことができる。
【００３９】
いくつかの実施形態においては、誘発ユニット７０５もまた、プログラム可能論理制御装置などの制御ユニット７５０を備えることができる。制御ユニット７５０は、フィルム張力、フィルム速度、ＵＶ線量、温度などを操作により制御するために使用されうる。通常、制御ユニットは、被駆動ロール７１０、７１２、ランプカセット３５ａ、空気循環システム、および誘発ユニット内部に配設された様々なセンサと交信することができる。制御ユニットは、フィルム張力およびＵＶ線量を監視し、制御するために使用されうる。
【００４０】
また、誘発システム７００は、フィルム在庫区画７３０を含むことができる。通常、フィルム在庫区画は、支持構造体（点線で示されている）およびスロット（ｓｌｏｔ）７３２ａ、７３４ａ内部にそれぞれ滑らせて再配置されうる複数のロール７３２、７３４を含むことができる。ロール７３２、７３４は、スロット内部を移動することにより、過剰在庫を吸収または放出するために再配置されうる。在庫区画７３０は、間欠運動する包装機械にフィルムを供給する場合に、特に有用でありうる。そのような包装機械は、負荷周期と連係して段階的に増加される、開いたトレーまたは成形されたウェブを使用することができる。例えば、Ｍｕｌｔｉｖａｃ  Ｉｎｃ．、およびＴｉｒｏｍａｔにより製作された、水平熱成形包装機械（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｔｈｅｒｍｏｆｏｒｍｉｎｇ  ｌｉｄｄｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）およびＲｏｓｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．、およびＧ．Ｍｏｎｄｉｎｉ  Ｓ．ｐ．Ａにより作製されたトレー包装機械（ｔｒａｙ  ｌｉｄｄｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）と共に、本発明は使用されうる。次いで、トレーまたは包装は、しばしば、酸素スカベンジング組成物を含むことができるトップウェブ（ｔｏｐ  ｗｅｂ）を使用することにより密閉される。在庫区画７３０を抜け出した後、フィルムは包装デバイス７２０に向かって進行することができる。
【００４１】
図８に示すように、いくつかの実施形態における誘発ユニット７０５は、また、空気循環システム７６０を含むことができる。通常、空気循環システム７６０は、空気取り入れ口７６１、熱交換器７９、ファンまたはブロワ８１、およびプレナム（図示せず）を含む。ファンまたはブロワ８１は、誘発チャンバ７０６内部から加熱された空気を引き出す。加熱された空気は、取り入れ口７６１に引き込まれ、次いで熱交換器７９の中を通過する。熱交換器７９は、空気を冷却するために使用されうる。熱交換器は、空冷または水冷されうる。冷却されたばかりの空気７７０は、２つの別々の通路に分割される：空気通路７７２は、フィルム３０に接触するように導かれ、空気通路７７４は、ランプカセット３５ａを通り抜けるように導かれて、ランプを所望の温度に維持する。矢印７７０、７７６は誘発チャンバを通り抜ける空気の流れを表す。いくつかの実施形態においては、チャンバはわずかに負圧で稼働されうる。図示されていないが、空気循環システム７６０内には、空気をいくらかチャンバ外部に放出するのに使用されうるベントが設置されうる。
【００４２】
図１〜３に関して、誘発システム１０は、シャトルシステムに収容されているどのようなフィルムでも、一時的に保管するために使用されうるフィルム在庫区画を備えることもできる。在庫区画の収容能力はシャトルシステムの収容能力に等しいかそれを上回るべきである。この点に関しては、活性化されたフィルムの在庫区画１０５をさらに備えた本発明による誘発システムが、図３ａおよび３ｂに図示されている。在庫区画１０５は、上述のシャトルシステムに類似の構造を有することができる。シャトルシステムと同じく、在庫デバイス１０５は、誘発ユニットのシャトルシステム内に存在する、どのような過剰フィルムも収容できるように拡張されうる、拡張可能な在庫区画を備えることができる。在庫区画は、ガイドロール１０７および在庫シャトルロール１１２を有する在庫シャトル１２０を含むことができる。在庫シャトルは、ガイドレール１１４の間に配設され、ガイドレール１１４によって支持されている状態で示されている。通常、在庫シャトルは、ガイドレール１１４の上に配設された歯車の歯１１６とかみ合うことができる歯車１２２を含む。ガイドレール１１４および歯車１２２は、在庫シャトルが、低い収容能力から高い収容能力までの種々の状態の間を移動するとき、在庫シャトルの配置を維持するのに役立つ。シャトルフレームと同様に、フィルムが在庫シャトルロールおよびガイドロールの周りを進行する際に、フィルムに掛かる張力を制御することにより、在庫シャトルは再配置される。フィルムが在庫区画に入るまたは出るときに、フィルムの速度を増大または減少させることにより、在庫区画１０５の収容能力を拡張または縮小するために、在庫シャトル１２０は、再配置されうる。包装システムで発生する停止または遅れなどの、ライン停止が生じた際には、第２被駆動ロール５０が、フィルムをシャトルシステムから在庫区画へ移送することができる。その結果、ＵＶランプを消す必要なしに、フィルムのＵＶ露光量は停止されうる。
【００４３】
活性化されたフィルム３０は、誘発ユニットを抜け出した後、巻き上げロールまたは後から使用するために他の適切な保管手段へ送られることができるか、もしくは直ちに使用するために包装システムへ送られることができる。
【００４４】
本発明は、フィルムに関連して、フィルムを使用することを考慮して記述されているが、「フィルム」という用語は、これに限らないが、積層板、ウェブ、シート、被覆などを含む、誘発ユニットと共に使用されうる、様々な異なる可撓性材料を指していることが、理解されるべきである。本発明は、剛性、半剛性、または可撓性の製品の構成成分として使用されうるフィルム、パッケージ内のクーポンまたはインサートとして使用されうる活性化されたフィルム、酸素バリアフィルムに含まれうるフィルム、または比較的高い酸素透過率を有するフィルムなどの物品を包装する際に使用されうる、酸素スカベンジング組成物を活性化するのに、特に有用である。
【００４５】
薄切りの七面鳥、ハム、ペパローニおよびボローニアなどの燻製および加工食肉、トマトを基にした製品、ジャムおよびゼリーなどの野菜製品、ベビー食品などの他の食品、および電子部品、有効期間のある光学的記憶媒体、調合薬などを含むその他の製品を含む様々な酸素による損傷を受けやすい製品の包装に、誘発システムが使用されうる。誘発ユニットは、様々な垂直型充填シール（ＶＦＦＳ）および水平型充填シール（ＨＦＦＳ）包装ラインに容易に適合しうる。
【００４６】
様々な酸素スカベンジング組成物が、本発明を利用して誘発されうる。適切な酸素スカベンジング組成物は、参照により全体が本明細書に組み込まれる、Ｓｐｅｅｒらの米国特許第５，２１１，８７５号、第５，３５０，６２２号、第５，４９８，３６４号、および第５，３９９，２８９号、ＣｈｉｎｇらのＷＯ９５／０４７７６およびＷＯ９５／０２６１６、およびＣａｉらのＷＯ９９／４８９６３に記載されている。通常、本発明に使用する酸素スカベンジング組成物は、例えば、米国特許第５，２１１，８７５号に開示されているように、遷移金属触媒と結合されうる酸化性の有機組成物を含む。酸素スカベンジング組成物は、これに限らないが、置換または非置換エチレン不飽和炭化水素ポリマーの酸化性有機組成物を含む。本発明に有用な通常のポリマーは、少なくとも１０００の分子量を有する。特に有用な有機組成物は、これに限らないが、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン／アクリル酸メチル／シクロヘキセンアクリル酸メチル（ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅ  ｍｅｔｈｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ）およびそれらの混合物を含む。通常、酸素スカベンジング組成物の遷移金属触媒は、コバルト、マンガン、ニッケル、鉄、銅、ロジウム、ルテニウムの遷移金属塩、またはそれらの混合物のはずである。
【００４７】
本発明に使用されうる、追加の酸素スカベンジング組成物は、参照により全体が本明細書に組み込まれる、Ｒｏｏｎｅｙの米国特許第５，９５８，２５４号、Ｃｈｉｎｇらの第５，８５９，１４５号、Ｂａｎｓｌｅｂｅｎらの第６，２５５，２４８号、Ｇａｕｔｈｉｅｒらの第６，２１４，２５４号、２００３年１２月２４日出願の米国特許出願第１０／７４６６２６号およびＰＣＴ特許公報（ＰＣＴ  ｐａｔｅｎｔ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）ＷＯ９９／４８９６３に開示されている。本発明に関連して使用されうる他の酸素スカベンジャは、参照により全体が本明細書に組み込まれる、ＰＣＴ特許公報ＷＯ９４／１２５９０（Ｃｏｍｍｏｎｗｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ（豪州科学工業研究機構））に開示されている。これらの酸素スカベンジャは、所定の条件下で還元される、少なくとも１種の還元されうる有機組成物を含み、組成物の還元状態のものは分子状酸素による酸化が可能であり、有機組成物の還元および／またはその後の酸化は、遷移金属触媒の存在とは無関係に行われる。好ましくは、還元されうる有機組成物は、キノン、光還元性染料、またはＵＶスペクトル中に吸収を持つカルボニル組成物である。
【００４８】
また、酸素スカベンジング組成物は、光開始剤、希釈剤、およびフィラ、顔料、染料、酸化防止剤、安定剤、加工助剤、可塑剤、難燃剤、曇り防止剤などの添加剤を含むことができる。
【００４９】
酸素スカベンジング組成物を誘発するのに必要な露光量は、誘発の間および誘発後のフィルム温度、フィルムの調合、ランプの強度、フィルムの経路の長さ、ＵＶ光源への近さなどのいくつかの変数によって決まる。通常、酸素スカベンジング組成物は、所望の波長、強度、および組成物に少なくとも約５０ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ−Ｃ光の線量を与える滞留時間で、ＵＶ−Ｃ光に露光させることにより、誘発されうる。例えば、組成物は、３００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２などの、１５０ｍＪ／ｃｍ２を超える線量を受けることができる。いくつかの場合に、ＵＶ線量は、１６００ｍＪ／ｃｍ２という高い値になりうる。
【００５０】
前述したように、本発明は、特定の酸素スカベンジング組成物が受けるＵＶ露光量を制御するのに使用されうる線量制御システムを含む。例えば、調整気相包装（ＭＡＰ）などの上部空間を有する包装において、誘発された物品が使用されることになる場合は、酸素スカベンジング速度がより速いこと、好ましくは、非常に短い誘導期を有することが好ましい。そのような包装では、ＵＶ−Ｃ光の好ましい線量は、４００〜８００ｍＪ／ｃｍ２などの、３００〜１６００ｍＪ／ｃｍ２の間である。上述した誘導期は、スカベンジング組成物が有用なスカベンジング特性を示す前の期間である。通常、長い誘導時間を示す組成物は、使用するまでに十分な期間、末端ユーザにより在庫される。反対に、通常、より短い誘導期を有する酸素スカベンジング組成物は、比較的短期間の間に使用され、材料の酸素スカベンジング特性が、あまりにも速く消費されてしまうことはない。
【００５１】
酸素スカベンジングフィルムが、活性酸素バリア包装に使用されうる場合は、スカベンジングフィルムは、包装層を通って酸素が流入するのを防止することを支援する機能を提供する。活性バリア用途においては、酸素スカベンジングフィルムが、より長期間にわたって包装の酸素バリア特性を高めるように、酸素スカベンジング速度がより低いことがよく、また好ましい。本発明と連係して使用されうる例示的な活性酸素バリアフィルムは、参照により全体が本明細書に組み込まれる、Ｋｕｒａｒａｙ（（株）クラレ）が出願したＰＣＴ特許公報ＷＯ０２／１８４８９および米国特許第６，５９９，５９８号に記載されている。活性酸素バリアフィルムは、物理的な酸素バリアを提供する１つまたは複数の層および活性酸素バリア（スカベンジャ）を提供する１つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの例においては、活性酸素バリア層は、同じく実質上の物理的酸素バリアを提供する希釈剤ポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態においては、酸素スカベンジング調合物は、酸素バリア層内に物理的に混合されうる。バリア包装、特に高バリア長期保存包装に使用するためには、誘発ＵＶ−Ｃ光の好ましい線量は、５０〜８００ｍＪ／ｃｍ２の間である。
【００５２】
本発明は、以前に達成されたよりも高速度で酸素スカベンジング組成物を誘発するために使用されうる、方法、装置、およびその装置を使用するシステムを提供するものであることが、上記の考察から明らかなはずである。また、本発明は、ＵＶ露光量を制御するために使用されうる誘発ユニットを提供するものである。
【００５３】
（実施例）
以下の実施例は、説明の目的で提供されるものであり、本発明を限定するものであるとは、決して考えられるべきではない。
【実施例１】
【００５４】
表１には、高速度で酸素スカベンジング組成物を活性化するために、誘発ユニットが使用されうることが説明されている。実施例１においては、酸素スカベンジング組成物を有するフィルムが、本発明による誘発ユニットによって、誘発された。誘発ユニットは、別々の３製造業者からの３種類の水銀アマルガムランプを有する、４つのランプの列を備えていた。ユニット内部のフィルム領域に、６０℃の内部温度設定点が用いられた。表１のデータは、誘発ユニットが優れた誘発性能を有しており、８０ｆｐｍを超える速度でフィルムを誘発することができることを示す。誘導期は、組成物を放射源に露光させた時点と組成物のスカベンジング特性が実際に発生した時点との間の時間の量である。一般に、上部空間のあるスカベンジング用途には、１日未満の誘導期が好ましい。表１から明らかなように、誘発ユニットは、９０ｆｐｍを超えるフィルム速度に対して、許容できる誘導速度を有していた。
【００５５】
フィルムの酸素スカベンジング速度を測定するために、５ｃｃ／ｍ２／日の酸素透過速度（ＯＴＲ）を有するバリアポーチ（Ｐ６４０Ｂ（商標）、Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐ．のＣｒｙｏｖａｃ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ）内に、明確に画定された面積（通常、２００ｃｍ２）を有する照射されたフィルムが、真空包装された。残部が約１％の酸素である窒素雰囲気３００ｃｃにより、ポーチが膨らまされた。次いで、試料は、特段の記載がない限り、試験期間の間中、４〜５℃（冷却された）で保管された。上部空間部分は、周期的に引き抜かれ、Ｍｏｃｏｎ  ＰＡＣ  ＣＨＥＣＫ（商標）モデル４００または４５０の酸素分析器により、酸素が分析された。
【００５６】
平均の酸素スカベンジング速度が、終点のみを考慮することによって、式：平均速度＝スカベンジされたＯ２のｃｃ／（ｍ２・日）より計算された。これらの実施例においては、ＵＶ誘発の４日後に計算された。ピーク（瞬間）速度は、あらゆる試料採取期間中に観測された最高のスカベンジング速度であり、式：スカベンジされたＯ２のΔｃｃ／（ｍ２・Δ日）で与えられる。上式でΔは連続した２個の測定値間の増分変化である。通常、測定は、誘発の日および誘発の１、４、７、１４、および２１日後に行われる。さらに、速度は、少なくとも３回の反復実験の平均値として報告される。ピーク瞬間速度が発生した日の、誘発後の日数が、誘発性能を示す目安としてしばしば記述される。
【００５７】
【表１】
2005349388.tif 000003
【００５８】
誘発ユニットは、４つのランプの列を含んでいた。ランプの列のうちの２つは、ドイツのハーナウにあるＨｅｒａｅｕｓ  Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔから市販されているＮＮＩ８２／６２水銀アマルガムランプ（各１２個）を装備されていた。第３のランプの列には、バーモント州のＰｏｕｌｔｎｅｙにあるＦｉｒｓｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから市販されている水銀アマルガムランプ（各１２個）が、収容されていた。最後のランプの列には、ドイツのＷｕｍｂａｃｈにあるＵＶ−Ｔｅｃｈｎｉｋ  Ｓｐｅｃｉａｌｌａｍｐｅｎから市販されている１１個のＵＶＩ２００Ｕ水銀アマルガムランプが、収容されていた。ランプに近いフィルムの経路は、約５．５ｍであった。本発明の誘発ユニットは、１〜４つのランプの列など、適切ないかなる数のランプの列でも有することができる。本発明の誘発ユニットにおいては、それぞれのランプの列は、１０〜１２個のＵＶランプなど、適切な、いかなる数のランプでも有することができる。
【００５９】
フィルムの実施例
下記のフィルムの実施例では、以下の材料を利用した：
【００６０】
【表２】
2005349388.tif 000004
ＡＢ１は、１９％の珪藻土を含有するＬＬＤＰＥ中の粘着防止マスタバッチである。
【００６１】
ＡＤ１は、１０％酢酸ビニルモノマーを有し、３．２のメルトインデックスを持つ、共押出し中接着層または接合層（ｔｉｅ  ｌａｙｅｒ）として用いられる、無水のエチレン／酢酸ビニルグラフト共重合体（ＥＶＡ）である。
【００６２】
ＥＶ１は、９％の酢酸ビニル含有量のエチレン／酢酸ビニル共重合体である。
【００６３】
ＮＹ１は、ナイロン６（ポリカプロラクタム）である。
【００６４】
ＮＹ２は、ヘキサメチレンジアミン、イソフタル酸、およびテレフタル酸から誘導された無定形コポリアミド（６Ｉ／６Ｔ）である。
【００６５】
ＯＢ１は、３８モル％のエチレンを有する、エチレン／ビニルアルコール共重合体である。
【００６６】
ＯＳ１は、酸素スカベンジャ樹脂、ポリ（エチレン／アクリル酸メチル／シクロヘキセンアクリル酸メチル）である。
【００６７】
ＯＳＭ１は、オレイン酸コバルトとして存在する、マスタバッチを規準として１重量％の、コバルト金属、およびマスタバッチを規準として１重量％の、トリベンゾイルトリフェニルベンゼンを有するキャリアレジン（エチレン／アクリル酸メチル共重合体）から作製された、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｐｈｉｌｌｉｐｓからのマスタバッチである。
【００６８】
ＭＢ１は、ＯＳ１の基体の内に１％のイソプロピルチオキサントン、９％のエチレン／アクリル酸メチル共重合体を含有するマスタバッチである。
【００６９】
ＥＰ０１は、０．９０２グラム／ｃｃの密度、３．０のメルトインデックス、および１２％のオクテン−１コモノマー含有量を有する、単一サイトが触媒化されたエチレン／１−オクテン共重合体である。
【００７０】
ＰＥ０２は、０．９２２グラム／ｃｃの密度および２．０のメルトインデックスを有する低密度ポリエチレン樹脂である。
【００７１】
ＰＥＴ１は、化学的に準備されたポリエチレンテレフタレートフィルムである。
【００７２】
ＳＸ１は、０．９４グラム／ｃｃの密度を有する、ＬＬＤＰＥキャリアレジン中の、超高分子量ポリシロキサンマスタバッチである。
【００７３】
実施例１のフィルム構造は、よく滑るバリア積層板である。バリアのシーラント部分は、ＰＥＴに接着剤により積層されている。
【実施例２】
【００７４】
実施例２においては、調合を変えた酸素スカベンジング組成物が、本発明による誘発ユニットにより、誘発された。誘発ユニットは、別々の３製造業者からの３種類の水銀アマルガムランプを有する、４つのランプの列を備えていた。この試験においては、フィルムを誘発するために、ヘレウス（Ｈｅｒａｅｕｓ）ランプの２つの列が使用され、独立にＵＶ  Ｔｅｃｈｎｉｋ（ＵＶＴ）ランプの１つの列が使用された。ユニット内部のフィルム領域には、６０℃の内部温度設定点が用いられた。フィルム構造は次のようであった：
【００７５】
【表３】
2005349388.tif 000005
酸素スカベンジングデータは、上述したように収集された。
【００７６】
【表４】
2005349388.tif 000006
【００７７】
表３のデータから、再調合されたフィルムについて、誘発ユニットが優れた誘発性能を有し、わずか２４個のランプで、ＯＳフィルムを約６０ｆｐｍの速度で適切に誘発できることが分かる。わずか１１個のランプで、ＯＳフィルムを３０ｆｐｍの速度で適切に誘発できる。ヘレウスランプについて８０ｆｐｍ、およびＵＶＴランプについて４０ｆｐｍでのスカベンジング性能は、いくつかの用途で有用であることが、注目されるべきである。これらの誘発速度では、非常に大きなスカベンジング速度が、室温の用途において得られるはずである。
【実施例３】
【００７８】
実施例３においては、再調合された酸素スカベンジング組成物を有するフィルムが、本発明による誘発ユニットにより、誘発された。誘発ユニットは、別々の３製造業者からの３種類の水銀アマルガムランプを有する、４つのランプの列を備えていた。この試験においては、ヘレウスランプの２つの列が、フィルムを誘発するのに使用された。ユニット内部のフィルム領域には、６０℃の内部温度設定点が用いられた。フィルム構造は次のようであった：
【００７９】
【表５】
2005349388.tif 000007
酸素スカベンジングデータは、試料が室温で保持されたこと以外は、上述されたように収集された。
【００８０】
【表６】
2005349388.tif 000008
【００８１】
表４のデータから、再調合されたフィルムについて、誘発ユニットが有益な誘発性能を提供したこと、およびわずか２４個のランプで、酸素スカベンジングフィルムを、約５０ｆｐｍの速度で適切に誘発できることが分かる。ヘレウスランプによる１００ｆｐｍの速度におけるスカベンジング性能は、いくつかの用途、例えば、上部空間のスカベンジングの速度より、活性酸素バリアが第１に要求される用途で有用であることが、注目されるべきである。
【実施例４】
【００８２】
ナイロンおよび／またはＥＶＯＨなどの、１つまたは複数の物理的酸素バリア層および少なくとも１つの酸素スカベンジング層を有する多層活性酸素バリアフィルムが、共押出しにより作製される。１つまたは複数の活性酸素スカベンジング層は、酸化可能なポリマー、任意選択の希釈剤ポリマー、１種または複数の光開始剤、およびカルボン酸コバルト触媒を用いて調製される。本発明の装置は、約５０℃を超えるフィルム温度で、少なくとも約５０ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ線量を提供するために、使用される。フィルムは、室温用途または熱いまま詰めるもの、自家料理およびレトルトなどの高温用途において使用される。活性酸素バリアフィルムは、酸素スカベンジング層のない同一構造のものと比較して、少なくとも５０％低い、（誘発後の）酸素透過率を有する。その結果得られる活性酸素バリアフィルムは、少なくとも２日間の間は、０．５ｃｃ／ｃｍ２・日・気圧未満の（２５℃で測定された）全酸素透過率を有する。
【００８３】
これまでの記述およびその関連図面において示された教示の利益を有する、本明細書において説明された本発明の多くの変更形態およびその他の実施形態は、本発明が関係する当業者なら、思い浮かぶことであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施例に限定されるべきではないこと、ならびに変形実施形態およびその他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれるべきであると意図されていることが、理解されるべきである。本明細書においては、特定の用語が使用されているが、それらは、限定する目的ではなく、一般的および記述的な意味でのみ、使用されている。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明による誘発システムおよび誘発ユニットを示す概略説明図である。
【図２】本発明による誘発ユニットを示す概略説明図である。
【図３Ａ】本発明によるシャトルシステムを有する誘発ユニットを示す概略説明図である。
【図３Ｂ】本発明による誘発ユニットおよび在庫区画（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ  ｓｅｃｔｉｏｎ）を示す概略説明図である。
【図４】本発明によるランプを冷却するための空気循環システムを示す図式的な説明図である。
【図５】本発明によるＵＶランプカセットを示す図式的な説明図である。
【図６Ａ】図５に描かれたＵＶカセットの内部機構を示す図式的な説明図である。
【図６Ｂ】ランプが除去された、図６ａに描かれたカセットを示す図式的な説明図である。
【図７】誘発ユニットに対して水平方向におかれたＵＶランプの列を有する誘発ユニットの正面図を示す図式的な説明図である。
【図８】空気循環システムを有する、図７に描かれた誘発ユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  誘発ユニット
１２  連続ロールフィルム
１５  誘発チャンバ
２０  入口
２５  出口
３０  フィルム
３５  ＵＶランプの列
３７  ランプの列の近位端
３９  ランプの列の遠位端
４０  ランプ
４５  被駆動ロール
５０  被駆動ロール
６０  シャトルシステム
６１  空気ピストンの頂部
６２  シャトルフレーム
６３  空気ピストンの基部
６４  シャトルロール
６６  上方固定ガイドロール
６８  空気ピストンまたは空気シリンダ
７５  空気循環システム（エアハンドリングシステム）
７７  空気取り入れ口
７９  熱交換器
８１  ファンまたはブロワ
８３  プレナム
８５  下方固定ガイドロール
８７  ロードセル
１００  誘発ユニット
１０５  在庫区画
１０７  ガイドロール
１１２  在庫シャトルロール
１１４  ガイドレール
１１６  歯車の歯
１２５  プレナム
１３５  ファンまたはブロワ
１３６  熱交換器
４００  空気循環システム
５０５  カセットハウジング
５１０ａ  前面遮光板
５１０ｂ  背面遮光板
５２５  巻き上げ軸
５３０  反動ロール
５３２  第１パネル
５５４  第２パネル
５５６  中央開口部
７００  誘発システム
７０５  誘発ユニット
７０６  誘発チャンバ
７０７  入口
７３０  在庫区画
７３２  ロール
７３４  ロール
７５０  制御ユニット
７６０  空気循環システム
７７２  空気通路
７７４  空気通路
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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